JPH10127564A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成が簡単で細径化を図ることができ、子供な
どのように管腔径が小さい患者に対しても、容易に内視
鏡挿入を行うことができる内視鏡装置を提供することに
ある。 【解決手段】直列に連結された複数の湾曲部１２，１３
を有し管腔内に挿入される挿入部２と、前記複数の湾曲
部１２，１３の先端部と基端部に設けられた前記管腔内
壁に係止するバルーン１０，１１と、前記湾曲部１２，
１３とバルーン１０，１１を駆動し、湾曲部１２，１３
とバルーン１０，１１を一定の間隔で順次駆動させる自
走制御装置１４とから構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は管路内を自走して
観察する医療用、工業用の内視鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自走式内視鏡では、挿入部の湾曲
部を構成する蛇腹の前後に管路内壁への係止手段として
のバルーンを設け、蛇腹の伸縮とバルーンを交互に制御
することによって自走力を得ているものがあった（例え
ば、特開昭５１−１５６７８号公報）。この型のもので
は管路の屈曲部で蛇腹が曲げられることにより、伸縮機
能が停止してしまい、自走しなくなってしまうことがあ
った。

【０００３】また、挿入部の軸方向の外表面に複数個の
感圧センサを設けた複数の湾曲部を連ねた管路内挿入装
置（例えば、特開平６−１５４１５４号公報）があり、
感圧センサの信号に基づいて湾曲制御を行い管路部位の
屈曲部に対して、挿入性を向上させている。

【０００４】また、管内自走装置部と、管内を観察する
内視鏡と、前記管内自走装置部の後端から後方に導出さ
れ、前記内視鏡の先端に着脱自在な牽引部材からなり、
前記管内自走装置部と内視鏡との間に観察視野を確保す
る距離をおいて内視鏡を牽引する牽引手段とを具備した
内視鏡用牽引自走装置が示されている（例えば、特開平
１−２０４６４０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５１−１５６７８号公報のものは、構成が複雑になり制
御の方法も難しいという問題があり、また蛇腹の厚み分
内視鏡が太くなり例えば小児などの小径の管腔へ適用す
ることが難しかった。大腸等の屈曲部においては伸縮手
段である蛇腹が折曲げられ、伸縮機能しなくなり前進が
できないという問題点がある。

【０００６】特開平６−１５４１５４号公報のものは、
挿入性は向上するが、複数の湾曲部はそれぞれ任意の方
向に湾曲できる機構を必要とするので、構造が複雑にな
り太径化するという問題がある。

【０００７】また、通常の内視鏡の挿入部は、先端のＣ
ＣＤユニットから手元側操作部まで導かれているＣＣＤ
ケーブル、照明光を内視鏡前方の観察部位に導くファイ
バー（ＬＧ）、処置具を挿通するチャンネル等により構
成されているので、曲げ方向の力に対する挿入部の剛性
が高く、大きな曲率で曲げられ難い。そのために、特開
平１−２０４６４０号公報に示すように、内視鏡の挿入
部の先端側外周に前記自走装置部を設け、あるいは内視
鏡の挿入方向前方に自走装置部を設けて自走させた場
合、内視鏡挿入部先端が挿入管路屈曲部において生体管
腔壁に突き当たってしまうので、生体管腔深部にまで挿
入することが困難であった。

【０００８】また屈曲部以外の部位でも挿入部の自重が
自走装置の推進力を上回る負荷となることもあり、その
場合にはそれ以上の挿入が困難となる。この発明は、前
記事情に着目してなされたもので、その目的とするとこ
ろは、管腔の屈曲部においても挿入性が良好で、また構
成が簡単で細径化を図ることができる内視鏡装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、直列に連結された複数の湾曲部を有し
管腔内に挿入される挿入部と、前記複数の湾曲部の先端
部と基端部に設けられ前記管腔内壁に係止する係止手段
と、前記湾曲部と係止手段を駆動する駆動手段と、前記
湾曲部と係止手段を一定の間隔で順次駆動させるように
前記駆動手段を制御するための制御手段と、前記制御手
段に指令信号を入力する入力手段とを具備したことを特
徴とする内視鏡装置にある。

【００１０】直列に連結された複数の湾曲部の両端に係
止手段を設けることにより、湾曲部と係止手段の動作力
は圧縮空気により、湾曲と伸縮を決められた順序で行う
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の各実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１〜図５は第１の実施形態
を示す。図１に内視鏡装置のシステム構成を示す。内視
鏡は小腸用のものであり、内視鏡本体１は柔軟で細長い
挿入部２と操作部３とからなる。挿入部２の先端には対
物光学系４と照明光学系５を有し、対物光学系４の直後
に設けたＣＣＤで像を捉え、信号線を通じて外部のビデ
オプロセッサ６を経由してＴＶモニタ７に映し出され
る。照明光学系５から延設される光ファイバは外部の光
源装置８に接続されている。

【００１２】また、操作部３は後述する自走部９を構成
する係止手段としてのバルーン部１０、１１と湾曲部１
２、１３を駆動する自走制御装置１４に接続されてい
る。挿入部２の先端近傍には図２に示す自走部９が設け
られている。自走部９は第１と第２の湾曲部１２、１３
とその前後に設けたバルーン部１０、１１から構成され
ている。バルーン部１０、１１は圧搾空気の給排によ
り、膨張収縮を行うもので、それぞれのバルーン部１
０、１１には空気給排用のチューブ１５が接続され、チ
ューブ１５は挿入部２内に配設されて外部の駆動手段と
しての自走制御装置１４に繋がっている。湾曲部１２、
１３はマルチルーメンチューブ２０によって形成されて
いる。マルチルーメンチューブ２０は、それぞれ３つの
空気室１６を持ち、それぞれに空気給排用のチューブ１
７が接続されて、任意の空気室１６に圧搾空気の供給を
受けると、その空気室１６が膨張し、図３に示すような
湾曲動作を行う。チューブ１７は外部の制御手段として
の制御装置１４に接続されている。

【００１３】次に、自走制御装置１４について図４を用
いて説明する。自走制御装置１４内は、前記チューブ１
５、１７がそれぞれに接続されている電磁弁１８と電磁
弁１８それぞれには圧搾空気を供給するコンプレッサ１
９からのエアー管路が接続されている。電磁弁１８は以
下の２系統と電気的に接続されている。１つはプログラ
マブルコントローラ２１（以下、Ｐコントローラと略
す）であり、もう１つはマニュアルコントローラ２２
（以下、Ｍコントローラと略す）である。Ｐコントロー
ラ２１は予め決められたタイミングで、それぞれの電磁
弁１８を駆動させるものであり、後で述べる前進動作
用、後進動作用などのタイミングがプログラムされてい
る。

【００１４】Ｍコントローラ２２はジョイスティック２
４の操作に応じて任意の電磁弁１８を駆動させるもので
ある。２１、２２は各種スイッチに接続されている。切
り換えスイッチ２５はＰコントローラ２１とＭコントロ
ーラ２２とを切り換える。

【００１５】Ｐコントローラ２１には更に、前進用スイ
ッチ２６、後進用スイッチ２７、停止スイッチ２８が接
続されている。次に、図５を用いて基本的な自走動作を
説明する。図５（イ）は自走部９の初期状態を示してい
る。操作者が前進用スイッチ２７を押すと、以下の動作
が行われるように電磁弁１８が駆動する。

【００１６】（１）前側のバルーン部１０が膨張し、管
壁に密着固定する。…図５（ロ） （２）湾曲部１２、１３が互いに反対方向に湾曲する。
この時、湾曲したことにより、湾曲部１２、１３より後
の挿入部２は前側に引かれる。…図５（ハ） （３）次に、後側のバルーン部１１を膨張させ、管壁に
密着固定する。その後、前側のバルーン部１０を収縮さ
せて固定を解除すると共に、湾曲部１２、１３を直線上
に戻す。

【００１７】すると、湾曲していた弛み分だけ内視鏡先
端部が前方に移動することになる。…図５（ニ） 前記（１）から（３）の動作を繰り返すことで、内視鏡
は小腸内を前進する。

【００１８】後進させる場合は、動作順序が逆になる。
また、前進動作に合わせて操作者が内視鏡挿入部２を手
元側から送ることによって、よりスムーズに自走させる
ことができる。

【００１９】自走動作をさせる場面は、内視鏡が小腸近
傍まで挿入された後であり、その位置までは一般的な内
視鏡挿入と同様に、術者が手元側で挿入部２を送り、適
当な湾曲操作と組み合わせることで行う。従って、実施
形態においては、切り換えスイッチ２５を押した後、ジ
ョイスティック２４を操作すれば、マニュアルコントロ
ーラ２２で第１湾曲部１２を操作者が任意の方向に湾曲
操作しながら挿入ができる。

【００２０】第１の実施形態では、内視鏡の前進運動の
ストロークは２つの湾曲部の組み合わせ動作で得られて
いる。従来技術にあるような、蛇腹を用いた伸縮部材を
必要としていないので内視鏡自体は細くできる。従っ
て、子供などのように管腔径が小さい患者に対しても、
容易に内視鏡挿入を行うことができる。また、本実施形
態では、前後のバルーン部及び湾曲部の駆動は圧縮空気
で行っているので、手元側の制御装置には共通のコンプ
レッサを接続すれば全ての駆動部分を駆動させることが
でき、構成が簡易になる。

【００２１】第１の実施形態ではバルーン部１０、１１
に挟まれた２つの湾曲部で前進後進のストロークを得る
構成であったが、湾曲部が２つに限定されず、３つ、４
つあってもよい。複数の湾曲部がある方が、一度に多く
の推進ストロークを得られる。

【００２２】図６〜図９は第２の実施形態を示し、図６
に示すように、内視鏡３０は挿入部先端側から６つの湾
曲部３１を有している。それぞれの湾曲部３１には湾曲
用形状記憶合金アクチュエータ３３が内蔵されている
（以下形状記憶合金はＳＭＡと略す）。また、内視鏡３
０は外部の制御装置３２に接続されており、制御装置３
２から湾曲用ＳＭＡアクチュエータ３３を操作すること
ができる。

【００２３】図７に湾曲部３１の構成を示す。湾曲部３
１は前後のフランジ３４に挟まれたコイル３７、更にそ
のコイル３７の周面に配置され、両端をフランジ３４に
係止しているＳＭＡコイル３６を対向配置してなる。フ
ランジ３４には中空３５を設けてあり、この中空３５内
部に内視鏡３０の構成要素であるライトガイドファイ
バ、ＣＣＤ信号線、チャンネルチューブ等が内蔵されて
いる。

【００２４】ＳＭＡコイル３６は両端を手元側のフラン
ジ３４に固定し、先端側のフランジ３４で折り返す構造
である。ＳＭＡコイル３６端部はリード線３８に接続さ
れ、リード線４８は先に説明した制御装置３２の内部に
ある電源３９及びスイッチ４０に接続されている。この
ように、対向配置しているＳＭＡコイル３６のいずれか
一方を通電加熱することによって、ＳＭＡコイル３６は
初期形状である縮んだ形状に戻る力を発生し、その結
果、図７に示してあるように、上下方向に湾曲動作を行
うことができる。図８にはＳＭＡコイル３６のブロック
図を示す。ＳＭＡコイル３６にはそれぞれＳＭＡ通電回
路４１が接続されており、複数のＳＭＡ通電回路４１は
タイミング制御回路４２によって、その駆動タイミング
を制御される。その結果、以下に示すような前進後進の
動作を行うことができる。

【００２５】次に、図９を用いて内視鏡３０の移動動作
を説明する。図９（イ）は初期状態を示す。この状態で
はいずれのＳＭＡアクチュエータ３３も駆動されておら
ず、直線状態を保っている。

【００２６】図９（ロ）の状態では、先端側から２つの
湾曲部３１がそれぞれ互い違いの方向に湾曲するよう駆
動される。２つの湾曲部３１が互い違いに湾曲すること
によって、その湾曲部３１によって管内面に係止され
る。次に、図９（ハ）では、後側４つの湾曲部３１を同
時に、かつ、隣合う湾曲部３１同士は互い違いの方向に
湾曲するように駆動させる。すると、４つの湾曲部３１
が湾曲した分だけ内視鏡３０を前方向に牽引することが
できる。図９（ニ）では、後側２つの湾曲部３１は湾曲
させたままの状態にしておき、前側４つの湾曲部３１の
湾曲を解除し、直線状態に戻す。

【００２７】後側２つの湾曲部３１で管内面に係止して
あるので、前側４つを湾曲部３１が直線状態になると、
その分だけ内視鏡３０の先端は前方向に移動する。更
に、後側２つの湾曲部３１の湾曲を解除すると、図９に
示すように、更に前進する。図９（ホ）の状態からま
た、図９（ロ）以下の動作を繰り返し行うことによっ
て、内視鏡３０は前進運動を行える。この動作順序を逆
に行うことによって、後退運動を行える。

【００２８】第２の実施形態では、６つの湾曲部を持つ
内視鏡がバルーン部材なしで、前進運動を行えることが
できる。従って、第１の実施形態に比べてもバルーン部
分だけ更に内視鏡を細径化することができる。この結
果、より苦痛の少ない内視鏡検査が行えることとなる。

【００２９】第２の実施形態では６つの湾曲部を持ち、
前後２つづつの湾曲部が管壁への係止作用を行い、中間
の湾曲部２つが前進、後退のストロークを得る構成であ
ったが、これも、それぞれ２つに限定されない。

【００３０】図１０および図１１は第３の実施形態を示
し、内視鏡挿入部４１には軸方向に複数の圧力センサ４
３が設けられている。圧力センサ４３からの信号はセン
サ通電・出力線４６を経由して外部のモータ制御装置５
２に入力される。また、内視鏡のチャンネル５３内には
ワイヤー４４が挿通され、ワイヤー４４は外部のワイヤ
ー巻軸４８に巻かれている。

【００３１】ワイヤー巻軸４８はモータ回転軸５０を介
してモータ４９に接続されている。モータ４９はモータ
制御装置５２とモータ通電ケーブル５１を介してモータ
通電ケーブルコネクタ５７で接続されている。先のセン
サ通電・出力線４６はセンサ通電・出力用コネクタ５６
を介してモータ制御装置５２に接続されている。挿入部
４１上に複数の圧力センサ４３が設けられているが、上
下一対に設けられている部分を１つの節４７とし、この
節が軸方向に複数分割されている。図１１（ａ）図はそ
の節４７の拡大図である。

【００３２】前記ワイヤー４４はある程度の剛性を持
ち、ワイヤー４４が挿通されている部分の挿入部は容易
に湾曲変形をしない。図１１（ｂ）は挿入部４１への圧
力センサ４３の実装を示している．挿入部４１の表面に
は切欠き部５４が設けられ、かつ、切欠いた肉厚方向に
センサ通電線挿入孔５５が設けられている。圧力センサ
４３は、例えば、感圧導電ゴム、感圧フィルム（ＰＤＥ
Ｆ）や圧電振動子と押圧によって出力を行うセンサなら
何でもよい。

【００３３】この圧力センサ４３は先の切欠き部５４に
嵌め込むようにして実装し、圧力センサ４３のセンサ通
電・出力線４６はセンサ通電線挿入孔５５に挿通して実
装する。

【００３４】図１１（ｄ）はモータ制御装置５２の内部
構成を示す。それぞれの圧力センサ４３からの信号はセ
ンサ通電・出力用コネクタ５６から入力され、中継線５
８を経由してＡ／Ｄ変換回路５９に入力される。

【００３５】ここで、圧力センサ４３のアナログ信号を
デジタル信号に変換し、中継線６０を経由してコントロ
ーラ６１に入力される。コントローラ６１では圧力セン
サ４３の出力情報に応じてモータを駆動させる信号を出
力する。駆動信号は中継線６２を経由してモータ通電ケ
ーブルコネクタ５７からモータ通電ケーブル５１を経由
してモータ４９に入力される。

【００３６】図１１（ａ）に示す状態は、内視鏡先端ま
でワイヤー４４が挿通されており、この時、挿入部４１
はほぼ直線状態にある。この内視鏡を例えば、大腸のよ
うな管腔臓器に挿入していくと、図１０に示すように、
管壁４２に接触する場合がある。

【００３７】管壁４２に挿入部最先端の圧覚センサが閾
値以上の圧力で接触すると信号を発生し、その信号を受
けてモータ制御装置５２ではモータ４９を回転させ、ワ
イヤー巻軸４８によってワイヤー４４を先端１つの節５
７に対応する長さだけ巻取る。すると、最先端の節４７
はワイヤー４４が抜かれた分、柔軟になり、管壁４２に
沿って湾曲を行う。このようにして、次の節の圧力セン
サ４３が管腔４２の屈曲部で管壁４２に接触すると、そ
の節部分のワイヤー４４が巻取られ、挿入部は柔軟にな
り、屈曲部を通過することができる。

【００３８】第３の実施形態では、管腔４２に接触した
挿入部が先端から順次柔軟になるため、大腸等の屈曲部
を容易に通過することができるようになる。また、屈曲
部までの管路に対応する部分はワイヤー４４が挿通され
たままなので、手元側から術者が内視鏡を押し込む力が
効率良く伝えられる。

【００３９】図１２〜図１４は第４の実施形態を示し、
内視鏡挿入部４１は第３の実施形態と同様に複数の節を
持ち、それぞれの節には圧力センサ４３が対もしくは複
数設けられている。

【００４０】図１３（ａ）に節の拡大図を示す。圧力セ
ンサ４３は第３の実施形態と同様の方法で実装されてい
る。また、挿入部４１の内部には図１４に示すワイヤー
加熱ユニット６９が内蔵されている。ワイヤー加熱ユニ
ット６９はワイヤー支持板６８を等間隔で設け、その支
持板６８の間にコイル状のＳＭＡワイヤー６７を張って
構成される。

【００４１】ＳＭＡワイヤー６７は通電線６３に接続さ
れ、通電線６３は外部の通電装置６４に連結されてい
る。一方、圧力センサ４３は第３の実施形態と同様に、
センサ通電・出力線４６を経由してコントローラ６６に
接続される。コントローラ６６と通電装置６４は制御用
ケーブル６５で連結される。

【００４２】コイル状のＳＭＡワイヤー６７は加熱され
ると、初期形状である図１３（ｃ）のような粗巻きのコ
イル形状に復帰する。加熱されていない時は、図１３
（ｂ）に示す密巻きのコイル形状となる。

【００４３】図１５はＳＭＡワイヤー６７と通電線７３
の接続を詳細に示した図である。ＳＭＡワイヤー６７は
ワイヤー支持板６８に設けた導電接触部７１に電気的に
接続されている。導電接触部７１はワイヤー加熱ユニッ
ト６９及びワイヤー支持板６８の表面上に設けられ、ワ
イヤー加熱ユニット６９内部に埋め込まれて形成された
導電パターン７０に接続されている。この導電パターン
７０はワイヤー加熱ユニット６９の最も後側で、通電線
７３にそれぞれ接続されている。

【００４４】したがって、ある節４７の圧力センサ４３
が管壁４２に接触すると、圧力センサ４３からの信号は
コントローラ６６に入力され、コントローラ６０からセ
ンサ信号は通電装置６４に入力される。通電装置６４で
は押圧を受けているセンサが対応する節のＳＭＡワイヤ
ー６７に対して加熱用電流を出力する。その結果ＳＭＡ
ワイヤー６７は発熱する。ＳＭＡワイヤー６７が発熱す
ると、伸張する方向に変形し、ばね力が減るので、結果
的に、先の圧覚センサが管壁との接触を検出した節は柔
らかくなる。

【００４５】図１６および図１７は第５の実施形態を示
し、内視鏡には内視鏡チャンネル５３内にバルーン７２
が挿通されている。また、内視鏡表面には第３、第４の
実施形態と同様に、圧力センサ４３が複数設けられてい
る。バルーン部７２はチューブ７５を介して内視鏡外部
の送気手段７３に接続され、送気手段は制御装置７４か
ら制御ケーブル７８を介して駆動制御される。また、圧
力センサ４３はセンサ通電・出力線４６を介して制御装
置７４に出力信号を入力する。図１７は、更に、詳細に
構成を示したものである。バルーン部７２はくびれ部７
７を等間隔で持ち、くびれ部７７に挟まれたバルーン部
７２の部分にはチューブ７５が接合されている。

【００４６】したがって、任意のくびれ部７７に挟まれ
た任意のバルーン部７２にチューブ７５を介して加圧す
ると、その部分が膨張し、内視鏡チャンネル５３内に充
満する。すると、バルーン部７２が膨張して、内視鏡チ
ャンネル５３が圧迫するため、バルーン部７２が膨張し
た部分に対応する内視鏡挿入部は硬くなる。通常、内視
鏡を挿入していく時は、全てのバルーン部７２を一様に
膨張させておき、ある程度の硬さを保っておく。挿入し
ていく時に、第３、第４の実施形態と同様で、管腔壁に
ある圧力センサ４３が管腔壁との接触を検知すると、そ
の圧力センサ４３に対応する節部分のバルーン部７２か
ら気体を排出し、その部分のバルーン部７２を萎ませ
る。すると、圧力センサ４３が配置されている節に対応
する挿入部は軟らかくなり、屈曲部を通過する。

【００４７】図１８は第６の実施形態を示し、本実施形
態は先の第５の実施形態の節を１つだけ設けたものであ
る。大腸鏡８１は先端に湾曲部８３を持ち、それに続く
節として硬度可変部８４を持つ。硬度可変部８４の後側
は蛇管８５で構成される。硬度可変部８４には第５の実
施形態と同様にバルーン部７２が内蔵されている。ま
た、湾曲部８３の表面には圧力センサ４３が配置されて
いる。

【００４８】したがって、湾曲部８３が大腸８２の屈曲
部でステッキ現象を生じた時に、続く硬度可変部８４の
バルーン部７２の空気を排出し、硬度可変部を柔らかく
する。すると、図１８（ｂ）に示すように、大腸屈曲部
の形状に沿って内視鏡を押し込み挿入することができ
る。

【００４９】図１９は第７の実施形態を示し、本実施形
態はいわゆるカバー式内視鏡と呼ばれるものである。リ
ユーススコープは半月状の断面形状をし、先端に観察光
学系９２を持ち、続く湾曲部９３、それに続く硬度可変
部９４、それに続く蛇管９５を持つ。

【００５０】硬度可変部９４内には硬度可変アクチュエ
ータ９６を有しており、これは先の第５、第６の実施形
態で示したＳＭＡまたはバルーン、いずれでもよい。一
方、カバー９８はリユーススコープ９１を内部に挿通で
きるスコープ挿通孔９９を持ち、その他に鉗子挿通孔９
９ａを持つ。このカバー９８の表面には圧力センサ４３
が配置されており、圧力センサ４３からの出力信号はセ
ンサ通電・出力線４６を経由してコネクタ９９ｂを介し
て制御ユニット９９ｃに接続される。一方、硬度可変ア
クチュエータ９６は駆動ライン９７を介して制御ユニッ
ト９９ｃに接続される。なお、動作は先の第６の実施形
態と同様である。

【００５１】また、第３の実施形態以降は、圧力センサ
４３と硬度可変機構とを組み合わせにより、挿入性や向
上する内視鏡の実施形態を示したが、第１、第２の実施
形態で示した自走型内視鏡の湾曲部の構成をそのまま硬
度可変機構に採用してもよい。第１の実施形態では、マ
ルチルーメンチューブ２０に空気室１６を３つ等間隔で
設けて、それぞれの方向に湾曲する構成を示したが、３
つの空気室１６を同時に加圧することによって、その部
分の湾曲部１２の硬度は硬く変化する。また、加圧する
空気圧を制御することによって、任意の硬度を得ること
ができる。

【００５２】第２の実施形態で示したＳＭＡコイル３６
による湾曲部３１では対向するＳＭＡコイル３６を同期
に同量だけ通電することによって、湾曲部３１の硬度を
硬くすることができる。

【００５３】第１、第２の実施形態では、空気圧もしく
はＳＭＡによる自走機構を示したが、小腸内等で自走機
構を必要とせず、押し込み挿入をする場合、挿入部にあ
る程度の硬度を持たせるため、先に述べた様に、湾曲部
１２、１３もしくは第２の実施形態の湾曲部３１を硬度
を硬くした状態で押し込み操作をすると、より挿入性が
向上する。

【００５４】前記実施形態によれば、次のような構成が
得られる。 （付記１）直列に連結された複数の湾曲部を有し管腔内
に挿入される挿入部と、前記複数の湾曲部の先端部と基
端部に設けられた前記管腔内壁に係止する係止手段と、
前記湾曲部と係止手段を駆動する駆動手段と、前記湾曲
部と係止手段を一定の間隔で順次駆動させるように前記
駆動手段を制御するための制御手段と、前記制御手段に
指令信号を入力する入力手段を有することを特徴とする
内視鏡装置。

【００５５】（付記２）内視鏡挿入部の内部に入力信号
に応じて可撓性が変化する硬度可変手段を設け、挿入部
の表面には外部との接触圧を検出する圧覚検出手段を設
け、前記圧覚検出手段により得られる検出値に応じて前
記硬度可変手段を駆動制御することを特徴とする内視鏡
装置。 （付記３）係止手段は、加圧により膨張するバルーンで
あることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。 （付記４）係止手段は、それぞれ複数の湾曲部で構成さ
れることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。 （付記５）湾曲部は、加圧により湾曲力を発生する湾曲
機構であることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装
置。 （付記６）湾曲部は、形状記憶合金により湾曲力を発生
する湾曲機構であることを特徴とする請求項１記載の内
視鏡装置。

【００５６】（付記７）硬度可変手段は、任意に膨張す
る膨張部材を挿入部内に配置して構成され、膨張時に挿
入部内面を圧迫して挿入部を硬くするものであることを
特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。 （付記８）膨張部材は、加圧により膨張する袋部材であ
ることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。 （付記９）硬度可変手段は、環境変化により硬度変化す
るケミカル材料を挿入部に封止して構成されることを特
徴とする請求項２記載の内視鏡装置。 （付記１０）硬度可変手段は、形状記憶合金を挿入部内
に配置して構成されることを特徴とする請求項２記載の
内視鏡装置。 （付記１１）硬度可変手段は、挿入部に対してスライド
する半硬質ロットで構成されることを特徴とする請求項
２記載の内視鏡装置。 （付記１２）硬度可変手段は、挿入部に複数箇所設けら
れることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。

【００５７】付記１の構成を取ることによって、複数の
湾曲部の操作で内視鏡の伸縮動作を行わせることがで
き、係止手段との連動動作で、前後進を行える。付記２
の構成を取ることによって、圧覚センサで管腔との接触
状態を検出し、検出状態に応じて挿入部の可撓性を変化
できるようになったので、挿入性が向上する。

【００５８】図２０〜図２３は第１の開示例を示し、図
２０は内視鏡装置全体の構成図である。内視鏡１０１
は、観察するための観察機能付き挿入部１０２、観察部
位に照明光を導く照明機能付き挿入部１０３、処置具等
を挿通するためのチャンネル挿入部１０４の三つの挿入
部を有する。観察機能付き挿入部１０２の先端面には対
物レンズ１０５が、照明機能付き挿入部１０３の先端面
には照明窓１０６が、チャンネル挿入部１０４の先端面
にはチャンネルの開口部１０７が設けられている。

【００５９】観察機能付き挿入部１０２の内部にはＣＣ
Ｄおよびケーブルが、照明機能付き挿入部１０３の内部
にはライトガイドケーブルが設けられている。それらか
らビデオプロセッサ１０８やモニター１０９、照明光源
装置１１０等へ導かれる構成は通常の内視鏡と同様であ
る。

【００６０】前記挿入部１０２、１０３、１０４の先端
面近傍外周にはそれぞれ自走装置１１１が設けられてい
る。自走装置１１１は、図２１に示すように、前バルー
ン１１２と、後バルーン１１３と、その両バルーン１１
２、１１３を進退自在に連結してその中間に介装される
伸縮部１１４とからなる。前バルーン１１２は挿入部１
０２、１０３、１０４の外周に固定されて、後バルーン
１１３は挿入部１０２とスライド自在に設けられてい
る。

【００６１】両バルーン１１２、１１３は内部に加圧流
体を供給すると径方向に膨張し、加圧流体を排出すると
収縮するようになっている。伸縮部１１４はいわゆる蛇
腹状に形成され、その壁部内中空部に加圧流体を供給す
ることにより伸長し、また、その加圧流体を排出すると
収縮するようになっている。なお、両バルーン１１２、
１１３および伸縮部１１４は、例えばラテックスやシリ
コン樹脂製である。

【００６２】両バルーン１１２、１１３および伸縮部１
１４を流体で駆動するための図示しない流体管路が挿入
部１０２、１０３、１０４、内視鏡の操作部１１５、可
撓性ケーブル１１６の各内部を通っており、この流体管
路は加圧ポンプ１１７につながっている。内視鏡の操作
部１１５には、自走を制御する自走操作スイッチ１１
８、処置具挿通用チャンネルの挿通口１１９が設けられ
ている。

【００６３】次に、図２２に基づいて自走装置１１１の
動作を説明する。同図（ａ）に示すように、最初は前バ
ルーン１１２と伸縮部１１４は収縮しており、後バルー
ン１１３は膨張してこれで管腔壁１２０をグリップして
いる。

【００６４】次に、同図（ｂ）に示すように、伸縮部１
１４を伸長させる。すると、前端部が前進する。次に、
同図（ｃ）に示すように、前バルーン１１２を膨張させ
てこれで管腔壁１２０をグリップする。

【００６５】最後に、同図（ｄ）に示すように、後バル
ーン１１３を収縮させて伸縮部１１４も収縮させる。す
ると挿入部１０２、１０３、１０４に対して後バルーン
１１３が前方にスライドする。このような手順を繰り返
すことにより前記挿入部１０２、１０３、１０４は管腔
深部へ前進する。

【００６６】次に、図２３に基づいて生体内に内視鏡１
０１を挿入し、生体管腔内を観察・処置する手順を説明
する。まず、同図（ａ）に示すように、観察機能付き挿
入部１０２、照明機能付き挿入部１０３、チャンネル挿
入部１０４をそれぞれ管腔内の観察範囲の最深部まで自
走させる。なお前記挿入部１０２、１０３、１０４を自
走させる順序は問わない。

【００６７】次に、同図（ｂ）に示すように、目的部位
に前記挿入部１０２、１０３、１０４が到達した後、す
べての自走装置１１１の両バルーン１１２、１１３を収
縮、伸縮部１１４を伸長させることにより、自走装置１
１１の外径を最も細い状態にする。

【００６８】次に、同図（ｃ）に示すように、前記挿入
部１０２、１０３、１０４を選択的に生体管腔外部から
引くことにより、挿入部１０２、１０３、１０４の先端
面を揃え、観察・処置のしやすい状態とする。

【００６９】その後、同図（ｄ）に示すように、３本の
挿入部１０２、１０３、１０４を同時に生体管腔外部へ
引きながら、管腔深部から管腔入口ヘ向かいながら観察
・処置を行う。

【００７０】なお、必ずしも前記挿入部１０２、１０
３、１０４の先端面が揃っている必要はなく、使用状態
に応じて例えば照明機能付き挿入部１１３の先端面が他
の挿入部１０２、１０４の先端面よりも前方にあっても
よい。

【００７１】また、内視鏡１０１を使用する目的が管腔
内の観察のみの場合には、観察機能付き挿入部１０２と
照明機能付き挿入部１０３のみを挿入してもよい。した
がって、各々の挿入部の可撓性が小さいので曲がりくね
った管腔の形状に沿って挿入部が曲がりやすく、管腔の
深部まで自走でき、従来よりも確実に管腔内深部まで自
走させることができるので、観察可能範囲が広がるとと
もに、検査時間の短縮が期待できる。

【００７２】図２４〜図３０は第２の開示例を示す。図
２４に示すように、カバー式チューブ２０１の外周部に
加圧により径方向に膨張する第１のバルーン２０２およ
び第２のバルーン２０３を、この２つのバルーン２０
２，２０３の間に通常伸びていて吸引すると収縮する蛇
腹２０４を設け、この蛇腹２０４の収縮の動作に対して
第２のバルーン２０３も同じように動くように連結され
ている。この第１のバルーン２０２、第２のバルーン２
０３、蛇腹２０４による自走部を前記カバー式チューブ
２０１の長手方向に複数個設けられている。

【００７３】また、カバー式チューブ２０１の内部に
は、複数個の貫通孔が設けられており（先端部は孔をふ
さがれている）、貫通孔２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ
には図２０３のように側孔２０７ａ、２０７ｂ、２０７
ｃがそれぞれ穿設され、図２７のように側孔２０７ａの
部分には第１のバルーン２０２が設けられ、側孔２０７
ｂの部分には蛇腹２０４が設けられ、側孔２０７ｃには
エアチューブ２０８が接続され、一端は第２のバルーン
２０３へとつながれている。

【００７４】さらに、第２のバルーン２０３は、カバー
式チューブ２０１の表面を摺動できるようになってお
り、図２７に示すように、カバー式チューブ２０１より
も内径の大きい円筒部材２０９の外側に第２のバルーン
２０３が設けられており、円筒部材２０９とカバー式チ
ューブ２０１との隙間には、膜部材２１０がはられてお
り、側孔２０７ｂより吸排される空気が蛇腹２０４の内
部から漏れないようになっている。

【００７５】第１のバルーン２０２はカバー式チューブ
２０１に対して接着溶着等により固定され、第２のバル
ーン２０３は円筒部材２０９により同様に固定され、蛇
腹２０４は先端部がカバー式チューブ２０１に固定さ
れ、後端部を円筒部材２０９の前方部に固定されてい
る。そして、空気室が第１のバルーン２０２、第２のバ
ルーン２０３、蛇腹２０４とに独立して設けられてい
る。側孔２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃの部分における
断面を示すのが、それぞれ図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）で
ある。こうして設けた貫通孔２０７による配管は、図２
８に示すように貫通孔２０５ａは側孔２０７ａを介して
すべての第１のバルーン２０２につながれており、貫通
孔２０５ｂは側孔２０７ｂを介してすべての蛇腹２０４
につながれ、貫通孔２０５ｃは側孔２０７ｃを介してす
べての第２のバルーン２０３へとつながれている。

【００７６】また、図２９に第１のバルーン２０２につ
ながれる貫通孔２０５ａおよび側孔２０７ａを示してい
るが、図のように先端に行くほど側孔２０７ａの径が太
くなっている。

【００７７】これは抵抗により先端ほど流体が出にくく
なるので、それを考慮して先端へ行くほど太径として、
複数の自走部がすべて同じような動きとなるように工夫
したものである。さらに、貫通孔２０５ａ、２０５ｂ、
２０５ｃの手元側には図示しない流体制御部が接続さ
れ、貫通孔２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃのそれぞれに
独立して流体（例えば空気）を供排できるようになって
いる。

【００７８】以上のような構成の自走装置のカバー式チ
ューブ２０１の貫通孔２０６に対してライトガイドファ
イバやイメージガイドファイバを挿通して観察されるも
のである。

【００７９】図３０に示すように、管路内にある自走式
内視鏡２００に対して手元側の流体制御部２０８を操作
して、まず、第１のバルーン２０２に対して加圧して膨
張されて、第１のバルーン２０２を管壁にグリップされ
る。…図３０（ｂ） 次に、蛇腹２０４の内部の流体を吸引して蛇腹を収縮さ
れ、第２のバルーン２０３を加圧して管壁にグリップさ
れる。…図３０（ｃ） さらに、第１のバルーン２０２を減圧して収縮し、バル
ーン２０４に対して加圧することで伸長される。…図３
０（ｄ） この動作を繰り返すことで前方へ動作させる。

【００８０】この時、第１のバルーンのすべて、第２の
バルーンのすべて、蛇腹のすべてはそれぞれ、１つの管
路で接続されており、３つの管路に対して流体の供給・
排出を組み合わせる動作をするだけである。

【００８１】したがって、自走装置を長手方向に複数個
設けることにより推進力の向上を図る。しかも配管の数
を増やさないので太径とならない。図３１は第３の開示
例を示す。図３１で示すように柔軟であるチューブ２１
１に対して第９の実施形態と同様に、第１のバルーン２
１２、第２のバルーン２１３、蛇腹２１４が設けられて
いる。第１のバルーン２１２は接着、溶着等により前記
チューブ２１１に固定されており、蛇腹２１４は前方部
がチューブ２１１に同じように固定されている。

【００８２】蛇腹２１４の後方は前記チューブ２１１よ
りも径が大きい円筒部材２１５に固定され、この円筒部
材２１５の外周部には第２のバルーン２１３が固定され
ている。また、円筒部材２１５とチューブ２１１との間
には空気が漏れないように薄い膜部材２１６がはり付け
てある。なお、図２０７では１つの自走部を示している
だけであるが、第２の開示例と同じように複数個の自走
部が設けられており、すべての第１のバルーン２１２に
は配管２１７ａが、すべての第２のバルーン２１３には
配管２１７ｂが、すべての蛇腹２１４には配管２１７ｃ
がそれぞれ設けられている。

【００８３】こうした構造の自走部をスコープ等に着脱
自在に設けるものである。自走部をスコープに対して着
脱自在であるもので、使用の状況に応じて付けたりはず
したりする。自走部の動きは、第２の開示例と同じであ
る。

【００８４】したがって、第２の開示例の効果に加え、
自走部が、着脱自在となるので、既在のスコープに対し
て使うことが可能であり、大きな膜は改良をしなくても
よい。

【００８５】なお、第２の開示例の変形例として蛇腹２
０４を通常収縮した状態で、加圧すると伸びるものを使
ってもよい。他は第２の開示例と同じである。動作は、
基本的には、第２の開示例と同じであるが、第１のバル
ーン２０２、第２のバルーン２０３、蛇腹２０４への加
圧の順番が異なるだけである。

【００８６】まず、第２のバルーン２０３を加圧膨張、
蛇腹２０４を加圧伸長、第１のバルーン２０２を加圧膨
張、第２のバルーン２０３を減圧収縮、蛇腹２０４を減
圧収縮の動作を繰り返し行なう。したがって、第２の開
示例と同様の効果が得られる。

【００８７】前記実施形態によれば、次の構成が得られ
る。 （付記１３）内視鏡の挿入部に管内自走機構を有する内
視鏡装置において、前記挿入部は複数の可撓管により構
成され、その複数の前記可撓管のそれぞれに自走機構を
設けたことを特徴とする内視鏡装置。

【００８８】（付記１４）流体を供排することで伸縮す
る蛇腹部と、この蛇腹部の両端部に流体を供排すること
で径方向に膨張・収縮可能なバルーン部とからなる自走
部を内視鏡の挿入部に設けられた自走式内視鏡におい
て、前記自走部を複数個設けるとともに、前記自走部に
おける前側のバルーン部同士、後側のバルーン部同士、
蛇腹部同士をそれぞれ同一の流体管路としたことを特徴
とする自走式内視鏡。

【００８９】（付記１５）付記１４において、各前側バ
ルーン部、後側バルーン部、蛇腹部に通ずる前記流体管
路を先端側ほど太径としたことを特徴とする内視鏡装
置。 （付記１６）付記１４において、前記自走部を内視鏡挿
入部が着脱自在としたことを特徴とする内視鏡装置。

【００９０】（付記１７）付記１６において、前記複数
の自走部は、１つ１つ独立して内視鏡挿入部から着脱自
在としたことを特徴とする内視鏡装置。 （付記１８）付記１４において、前記自走部は、軸方向
に複数個の貫通孔を有するチューブ部材からなり、前記
貫通孔を前記バルーン部および蛇腹への流体を供排する
流体管路としたことを特徴とする内視鏡装置。 （付記１９）付記１８において、前記チューブ部材は、
シリコン、ウレタン、テフロン等からなることを特徴と
する内視鏡装置。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、構成が簡単で細径化を図ることができ、子供などの
ように管腔径が小さい患者に対しても、容易に内視鏡挿
入を行うことができ、管腔の屈曲部においても良好な挿
入性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す内視鏡装置全
体の斜視図。

【図２】同実施形態の自走部を示し、（ａ）は縦断側面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】同実施形態のマルチルーメンチューブの断面
図。

【図４】同実施形態の自走制御装置の構成図。

【図５】同実施形態の動作説明図。

【図６】この発明の第２の実施形態を示す内視鏡挿入部
の側面図。

【図７】同実施形態の湾曲部の斜視図。

【図８】同実施形態のＳＭＡコイルのブロック図。

【図９】同実施形態の動作説明図。

【図１０】この発明の第３の実施形態を示す内視鏡の使
用状態の斜視図。

【図１１】（ａ）は同実施形態の湾曲部の斜視図、
（ｂ）は圧力センサの斜視図、（ｃ）は挿入部の横断面
図、（ｄ）はモータ制御装置の構成図。

【図１２】この発明の第４の実施形態を示す内視鏡の使
用状態の斜視図。

【図１３】（ａ）は同実施形態の湾曲部の斜視図、
（ｂ）（ｃ）はＳＭＡワイヤーの斜視図。

【図１４】同実施形態のワイヤー加熱ユニットの斜視
図。

【図１５】同実施形態のＳＭＡワイヤーと通電線との接
続状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。

【図１６】この発明の第５の実施形態を示し、（ａ）
（ｂ）は内視鏡の湾曲部の斜視図。

【図１７】この発明の第６の実施形態を示す内視鏡チャ
ンネルの構成図。

【図１８】同実施形態の動作説明図。

【図１９】この発明の第７の実施形態を示し、リュース
スコープの斜視図。

【図２０】第１の開示例を示す内視鏡装置全体の構成
図。

【図２１】同開示例の自走装置の斜視図。

【図２２】同開示例の動作説明図。

【図２３】同開示例の動作説明図。

【図２４】第２の開示例の内視鏡の先端部の斜視図。

【図２５】同開示例のカバー式チューブの横断面図。

【図２６】同開示例のカバー式チューブの斜視図。

【図２７】同開示例のバルーンの縦断側面図。

【図２８】同開示例の内視鏡の先端部の縦断側面図。

【図２９】同開示例の内視鏡の先端部の一部を拡大した
縦断側面図。

【図３０】同開示例の動作説明図。

【図３１】第３の開示例の内視鏡の先端部の縦断側面
図。

【符号の説明】

１…内視鏡本体 ２…挿入部 ９…自走部 １０，１１…バルーン １２，１３…湾曲部 １４…自走制御装置

フロントページの続き (72)発明者 森山 宏樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤澤 豊 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 竹端 栄 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に連結された複数の湾曲部を有し管
   腔内に挿入される挿入部と、 前記複数の湾曲部の先端部と基端部に設けられ前記管腔
   内壁に係止する係止手段と、 前記湾曲部と係止手段を駆動する駆動手段と、 前記湾曲部と係止手段を一定の間隔で順次駆動させるよ
   うに前記駆動手段を制御するための制御手段と、 前記制御手段に指令信号を入力する入力手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡装置。